第二单元 细胞的结构、功能和物质运输(综合训练)(全国通用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-06-15
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3份
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39页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 物质跨膜运输的实例,细胞的结构和功能,细胞的物质输入和输出 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.87 MB |
| 发布时间 | 2026-06-15 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 小马哥0539 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58321121.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以细胞结构与功能为主线,整合细胞膜、细胞器、细胞核及物质运输知识,通过新情境、实验分析与曲线模型考查生命观念与科学思维。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|20题(含新情境/实验分析/曲线题)|结合前沿情境(如植物盐感受器)、实验数据(质壁分离)、模型分析(主动运输曲线)|从结构(细胞膜/细胞器)到功能(物质运输/信号传递),构建“结构决定功能”逻辑链|
|非选择题|5题(含渗透装置/溶酶体综合/科学史)|实验设计(渗透作用)、图解分析(溶酶体功能)、科学史梳理(流动镶嵌模型)|整合跨章节知识(如细胞核-细胞质物质交换、细胞器协作),体现探究实践与科学思维|
内容正文:
第二单元 细胞的结构、功能和物质运输
(综合训练)答案
考试范围:考试范围:细胞膜和细胞核、细胞器和生物膜系统、物质运输
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
C
A
B
D
B
C
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
A
D
A
B
B
B
C
B
C
21.(10分,除特殊标注外,每空1分)
(1) 半透膜 膜两侧具有浓度差
(2) 小于 小于
(3) 下降(2分)
(4) 下降(2分) 先上升后下降(2分)
22.(18分,除特殊标注外,每空1分)
(1) 磷脂和蛋白质(2分) 细胞骨架
(2) 4 核糖体、内质网、线粒体(2分)
(3) 胞吞 分解衰老、损伤的细胞器(2分) 增强
(4) 水解酶进入细胞质基质后,酶活性因pH等环境条件变化而大大降低(2分)
(5) 主动运输 由低浓度到高浓度且需要钠离子电化学梯度的势能驱动(2分) 种类和数量(2分) 选择透过性
23.(10分,除特殊标注,每空1分)
(1) 4 选择透过 核孔 某种RNA分子和核糖体(2分)
(2) ①
(3) 核糖体 核孔 尾部(2分)
24.(10分,除特殊标注外,每空1分)
(1) ⑤ 线粒体 核糖体 ①④⑥(2分) 细胞骨架
(2) ⑮ 单层磷脂分子
(3) ② ③
25.(12分,除特殊标注外,每空1分)
(1) 蛋白质 脂质
(2) 双层 磷脂分子头部(2分)
(3) 载体蛋白 流动
(4) 磷脂双分子层(2分)
(5) 糖蛋白 进行细胞间的信息交流(2分)
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第二单元 细胞的结构、功能和物质运输
(综合训练)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
考试范围:细胞膜和细胞核、细胞器和生物膜系统、物质运输
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:共20小题,每小题2分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.【新情境·酵母菌分泌蛋白合成运输与细胞骨架】(2026·安徽合肥·一模)酵母菌出芽生殖时,可通过胞吐将蛋白质等相关物质运输到出芽部位,用于子细胞的形成,该过程涉及囊泡与细胞膜的识别、靶向定位和融合。下列分析错误的是( )
A.酵母菌细胞中核糖体或内质网损伤,均可导致出芽生殖过程异常
B.囊泡膜与细胞膜的识别和融合过程,需要细胞膜上转运蛋白协助
C.酵母菌的高尔基体中存在相应的酶,可对分泌蛋白进行修饰加工
D.囊泡将相关物质准确运输到出芽部位的过程需要细胞骨架的参与
【答案】B
【分析】考查细胞器、囊泡运输、膜融合与细胞骨架的功能。囊泡膜与细胞膜融合依靠融合蛋白、识别蛋白,转运蛋白不参与膜融合。
【详解】A、酵母菌出芽生殖需运输蛋白质至出芽部位,核糖体负责蛋白质合成,内质网参与蛋白质加工和运输。若二者损伤,将影响蛋白质供应,导致出芽异常,A正确;
B、囊泡膜与细胞膜的识别和融合依赖膜上特定蛋白质(如识别受体、融合蛋白),但转运蛋白主要负责物质跨膜运输(如主动运输),与膜融合过程无关,B错误;
C、高尔基体在分泌蛋白运输中起修饰加工(如糖基化)和分选作用,酵母菌作为真核生物具备此功能,C正确;
D、细胞骨架(微管、微丝)为囊泡运输提供轨道和动力,确保其准确靶向定位,D正确。
故选 B。
2.【细胞器组成成分与核酸分布判断】(2026·重庆江津·三模)用核酸分子特异性染料处理洋葱鳞片叶内表皮细胞,细胞内没有被标记的细胞器是( )
A.中心体 B.核糖体 C.液泡 D.溶酶体
【答案】C
【分析】依据核酸分布判断细胞器,液泡不含核酸,不能被核酸染料标记。
【详解】A、中心体仅分布在动物细胞和低等植物细胞中,洋葱属于高等植物,其鳞片叶内表皮细胞不存在中心体,A不符合题意;
B、核糖体由rRNA和蛋白质组成,rRNA属于核酸,可被核酸特异性染料标记,B不符合题意;
C、液泡是洋葱鳞片叶内表皮细胞含有的细胞器,内部的细胞液包含糖类、无机盐、蛋白质等物质,不含核酸,因此不会被核酸染料标记,C符合题意;
D、溶酶体主要分布在动物细胞中,高中阶段认为高等植物细胞不含有溶酶体,不属于该细胞内的细胞器,D不符合题意。
故选 C。
3.【通道蛋白、转运蛋白与物质跨膜方式辨析】(2026·河南许昌·三模)血脑屏障是大脑和体循环间的结构性屏障,其上高度表达的各种转运体能将各类营养物质(溶质分子)运输进入大脑内,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.甲中溶质分子进入大脑的运输方式是协助扩散
B.乙中溶质分子进入大脑时需要与通道蛋白结合
C.图中溶质分子的浓度差会影响其进入大脑的速率
D.血脑屏障利于阻隔有害物质,避免大脑功能受损
【答案】B
【分析】区分通道蛋白与载体蛋白介导的协助扩散,溶质分子通过通道蛋白无需发生结合。
【详解】A、甲图中溶质分子通过载体蛋白顺浓度梯度运输,不需要消耗能量,属于协助扩散,A正确;
B、乙图中溶质分子通过通道蛋白运输,通道蛋白只允许特定离子或分子通过,不需要与溶质分子结合,B错误;
C、图中两种运输方式(协助扩散)都依赖浓度差,浓度差越大,运输速率越快,C正确;
D、血脑屏障作为大脑和体循环间的结构性屏障,能够阻挡有害物质进入大脑,避免大脑功能受损,D正确。
故选 B。
4.【不同浓度蔗糖溶液质壁分离实验结果分析】(2026·湖南·三模)为探究不同浓度蔗糖溶液对紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离的影响,某同学进行了如下实验:取相同大小的洋葱外表皮,分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,培养相同时间后,观察细胞状态并记录质壁分离程度,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
组别
蔗糖溶液浓度(mol/L)
细胞状态(质壁分离程度)
1
0.10
未分离
2
0.20
部分分离
3
0.30
完全分离
4
0.40
完全分离(细胞皱缩)
A.组别1中未发生质壁分离,说明蔗糖分子不能进入细胞内
B.组别2中发生部分分离,此时细胞液浓度等于蔗糖溶液浓度
C.组别3与组别4的差异,说明外界溶液浓度过高可能会损伤细胞结构
D.该实验说明洋葱外表皮细胞的细胞液浓度为0.20~0.30 mol/L
【答案】C
【分析】结合质壁分离实验分析,外界溶液浓度过高会导致细胞过度失水,损伤细胞甚至致死。
【详解】A、组别1未发生质壁分离只能说明细胞液浓度≥0.10mol/L的蔗糖溶液浓度,无法通过该现象证明蔗糖分子能否进入细胞,A错误;
B、组别2细胞发生部分质壁分离,仅能说明外界蔗糖溶液浓度大于初始细胞液浓度,若细胞仍处于失水过程中,细胞液浓度仍小于蔗糖溶液浓度,无法得出二者浓度相等的结论,B错误;
C、组别3仅发生完全质壁分离,组别4细胞完全分离且皱缩,说明外界溶液浓度过高时细胞过度失水,可能损伤细胞结构甚至导致细胞死亡,C正确;
D、0.10mol/L时细胞未质壁分离说明细胞液浓度≥0.10mol/L,0.20mol/L时细胞发生部分质壁分离说明细胞液浓度<0.20mol/L,因此细胞液浓度范围为0.10~0.20mol/L,D错误。
故选 C。
5.【原核细菌物质运输与胞吞过程判断】(2026·山西太原·二模)铜绿假单胞菌是一种致病细菌,通过T6SS系统分泌效应蛋白(TseF)参与对Fe3+的运输,以适应缺铁环境,过程示意图如下。外膜囊泡(OMV)是由细菌外膜出芽形成的囊状结构。下列叙述错误的是( )
A.图中该菌对Fe3+的摄取方式为胞吞
B.低温时,该菌对Fe3+运输的速率减慢
C.TseF的形成没有内质网、高尔基体的参与
D.OMV转运Fe3+时,TseF可与膜蛋白识别并结合
【答案】A
【分析】考查胞吞与原核细胞结构,外膜囊泡未与细胞膜融合,该过程不属于胞吞。
【详解】A、图示可知,Fe³⁺结合到 OMV 表面的膜蛋白上,被囊泡捕获,同时,细菌通过 T6SS 系统分泌效应蛋白 TseF,TseF 结合到 OMV 上的Fe3+上,最后效应蛋白(TseF)与细菌的细胞膜上的蛋白结合,将Fe3+运输到细菌细胞内,该过程外膜囊泡没有与细胞膜融合,不属于胞吞,A错误;
B、Fe³⁺的运输涉及到效应蛋白的合成和分泌,该过程需要酶的参与,低温会抑制酶的活性,故低温时,该菌对Fe3+运输的速率减慢,B正确;
C、TseF 是细菌分泌的效应蛋白,而铜绿假单胞菌是原核生物,细胞内没有内质网、高尔基体,故低温时,该菌对Fe3+运输的速率减慢,C正确;
D、从示意图可以看出,TseF 通过 T6SS 系统分泌后,会与 OMV 上的膜蛋白结合,帮助 OMV 识别并转运 Fe³⁺。TseF 作为效应蛋白,其作用就是参与 Fe³⁺运输,必然需要与膜蛋白识别和结合,D正确。
故选 A。
6.【主动运输速率影响因素(氧气 / 底物浓度)曲线分析】(2025·湖北·二模)如图甲、乙分别表示洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸收NO3的速率曲线图。下列相关描述不正确的是( )
A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B.d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高,细胞发生质壁分离
C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度
D.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限
【答案】B
【分析】主动运输需要载体蛋白的协助,同时要消耗能量,氧气通过影响细胞呼吸影响能量的供应从而影响主动运输的速率。
【详解】A、洋葱根尖吸收NO3-的方式是主动运输,吸收速率受能量、载体和底物浓度的影响。a点时吸收速率未达到最大,限制因素是O2浓度,而O2浓度通过影响呼吸作用产生的能量进而影响吸收速率,故此时主要影响因素是能量,A正确;
B、d点时离子吸收速率不再随底物浓度增大而增大,其他条件适宜,则其主要原因是载体数量有限,B错误;
C、c点时离子吸收速率未达到最大,此时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度,C正确;
D、b点时离子吸收速率不再随着O2浓度增大而增大,此时的限制因素是载体的数量,D正确。
故选 B。
7.【保卫细胞气孔开闭与离子跨膜综合分析】(2025·山东泰安·二模)气孔是水分和气体进出植物叶片的通道,保卫细胞体积变大时会导致气孔开启,体积变小会导致气孔关闭,图为不同溶液中保卫细胞的气孔开放程度变化,已知蓝光可促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+。据图分析错误的是( )
A.用清水处理保卫细胞会出现甲曲线
B.用蔗糖溶液处理后的保卫细胞会出现丁曲线
C.用KNO3溶液处理保卫细胞会出现乙曲线
D.用蓝光处理保卫细胞会出现丙曲线
【答案】D
【分析】植物细胞的吸水和失水:①当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞失水,出现质壁分离现象。②当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,植物细胞吸水,出现质壁分离复原现象。
【详解】A、用清水处理保卫细胞,保卫细胞吸水,体积变大,会导致气孔开启,随着吸水较多,气孔开放程度变大,可能会出现甲曲线,A正确;
B、如果在蔗糖等渗溶液中,保卫细胞既不吸水也不失水,气孔开放程度不变,可能会出现丁曲线,B正确;
C、用KNO3溶液处理保卫细胞,保卫细胞可能先失水,后由于K+、NO3-进入细胞内或者细胞失水,保卫细胞内溶液浓度增大,导致保卫细胞又吸水,即这个过程气孔开放程度先下降后增加,可能会出现乙曲线,C正确;
D、蓝光可促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+,用蓝光处理保卫细胞,保卫细胞吸收K+,细胞液浓度逐渐升高,气孔开放程度不会下降,不可能会出现丙曲线,D错误。
故选D。
8.【新情境·膜蛋白调控离子转运判断】(2025·湖南岳阳·模拟预测)磷酸盐外排蛋白XPR1是哺乳动物中目前已知唯一的磷酸盐外排蛋白,我国科学家阐明了该蛋白的磷酸盐转运和调控机制:当细胞内磷酸根浓度较低时,多磷酸肌醇浓度降低,XPR1蛋白的SPX结构域呈动态构象,限制磷酸根进入蛋白通道入口;当细胞内磷酸根浓度升高时,多磷酸肌醇浓度升高,SPX结构域结合多磷酸肌醇并转换为稳定构象,促进磷酸根的外排,模型如下图。下列说法错误的是( )
A.磷是细胞中的大量元素,叶肉细胞的所有细胞器都含有磷元素
B.推测磷酸盐外排速率仅受磷酸盐浓度影响
C.磷酸盐外排过程体现出蛋白质具有运输的功能
D.SPX结构域可以感受细胞内多磷酸肌醇的浓度变化,避免过多磷酸根离子外排导致营养流失
【答案】B
【分析】主动运输需要载体和能量,逆梯度进行;协助扩散需要转运蛋白,不需要能量,顺梯度进行。ATP在细胞内能与ADP快速转化,从而保证生命活动的正常进行。
【详解】A、磷是细胞中的大量元素,具膜细胞器的膜中有磷脂,含有磷元素,叶肉细胞内不具膜的细胞器为核糖体,含RNA也含有磷元素,A正确;
B、磷酸盐外排速率还受磷酸盐外排蛋白XPR1数量的影响,B错误;
C、 XPRI蛋白形成了磷酸根通道,起运输功能,SPX结构域体现蛋白质的调节功能,C正确;
D、 SPX结构域在磷酸根较少时限制磷酸根进入蛋白通道入口,在磷酸根较多时促进磷酸根的外排,因此参与调节磷酸盐外排的速率,避免过多磷酸根离子外排导致营养流失,D正确。
故选B。
9.【协同转运、酶功能与物质跨膜综合】(2026·陕西榆林·三模)如图为某贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞,刺激胃蛋白酶和胃酸分泌的过程,图中“+”表示促进。下列叙述错误的是( )
A.丁香酚顺浓度梯度进入胃壁细胞可促进胃蛋白酶的分泌
B.推测H+-K+-ATP酶既具有催化作用,又具有运输作用
C.K+通过协助扩散进入胃壁细胞有助于维持细胞内液渗透压
D.胃壁细胞以主动运输的方式将H+运至胃腔有助于促进消化
【答案】C
【分析】结合胃酸分泌考查跨膜运输,K+运出胃壁细胞为主动运输。
【详解】A、丁香酚经扩散进入胃壁细胞,扩散的特点是顺浓度梯度,同时图中显示丁香酚可以促进胃蛋白酶的分泌,A正确;
B、H⁺-K⁺-ATP酶能催化ATP水解(体现催化作用),同时转运H⁺和K⁺(体现运输作用),B正确;
C、K⁺进入胃壁细胞是通过H⁺-K⁺-ATP酶介导的主动运输(需要载体、消耗能量),C错误;
D、胃腔的pH为0.8(远低于细胞内的7.3),说明H⁺是逆浓度梯度运出胃壁细胞,属于主动运输,胃酸(H⁺)可以促进消化,D正确。
故选 C。
10.【核孔复合物与核膜结构功能】(2026·河南平顶山·三模)核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在细胞核膜高度弯曲的部分。下列叙述正确的是( )
A.附着NPC的核膜为双层膜结构,且外层核膜与内质网膜相连
B.哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱
C.非洲爪蟾NPC使得细胞核和细胞质间只能进行大分子物质的交流
D.NPC对于细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子物质的进出无选择作用
【答案】A
【分析】考查核膜与核孔复合物结构,外层核膜可与内质网膜相连,膜上可附着核糖体。
【详解】A、题意显示,核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,且核膜为双层膜结构,外层核膜可以与内质网膜直接相连,膜上还可附着核糖体,A正确;
B、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,不存在核膜结构,因此完全不含NPC,B错误;
C、NPC是细胞核与细胞质之间物质交换的通道,除大分子物质外,部分小分子也可通过核孔运输,并非只能进行大分子物质的交流,C错误;
D、NPC对物质进出具有选择性,蛋白质、RNA等大分子进出细胞核需要经过核孔的识别筛选,并非无选择作用,D错误。
故选 A。
11.【细胞膜蛋白分类、结构与细胞分化综合判断】(2025·河北沧州·一模)细胞膜上的蛋白质根据分离的难易程度及其在膜上分布的位置,可分为三类:外在膜蛋白(附着蛋白)、整合(内在)膜蛋白、脂锚定膜蛋白(如图所示)。下列关于细胞膜上蛋白质的叙述,正确的是( )
A.外在膜蛋白主要由疏水性氨基酸构成
B.通道蛋白属于整合膜蛋白,载体蛋白属于脂锚定蛋白
C.细胞分化过程中膜蛋白的种类和数量会发生改变
D.氨基酸空间结构多样性是膜蛋白多样性的主要原因
【答案】C
【分析】考查细胞膜蛋白的分类、特点与细胞分化,细胞分化过程中膜蛋白的种类和数量会发生改变。
【详解】A、外在膜蛋白分布于细胞膜表面,可溶于水(因暴露在水环境中),主要由亲水性氨基酸构成,A错误;
B、通道蛋白贯穿细胞膜,不属于内在整合膜蛋白,脂锚定蛋白与脂质结合,载体蛋白没有与脂质物质结合,B错误;
C、细胞分化过程中膜蛋白的种类和数量会发生改变,C正确;
D、膜蛋白多样性与氨基酸种类、数目、排列顺序及肽链空间结构有关,不是氨基酸空间结构,D错误。
故选 C。
12.【新情境·细胞膜糖脂、离子通道与植物耐盐机制】(2026·重庆九龙坡·二模)如图,我国科学家首次发现植物盐感受器GIPC(糖脂类)一“脂质门控离子通道”的感知机制:盐胁迫下该感受器触发通道开放致细胞质 Ca²⁺浓度升高,激活SOS 系统排出 Na⁺,以降低盐害。下列叙述错误的是( )
A.GIPC 属于生物大分子
B.图中Ca²⁺进入细胞的速度快于主动运输
C.GIPC 与磷脂分子一起能形成细胞膜的基本骨架
D.盐土中 Na⁺大量进入细胞会影响Na⁺和渗透压的平衡
【答案】A
【分析】考查生物大分子与物质跨膜运输,GIPC 属于脂质,不属于生物大分子。
【详解】A、生物大分子多糖、蛋白质、核酸三类,GIPC是糖脂,属于脂质,相对分子质量较小,不属于生物大分子,A错误;
B、盐胁迫下通道开放Ca2+进入细胞,Ca2+通过离子通道顺浓度梯度进入细胞,属于协助扩散,协助扩散的转运速度快于主动运输,B正确;
C、细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,据图可知,GIPC具有和磷脂分子类似的结构,可与磷脂共同构成细胞膜的脂质双分子层骨架,C正确;
D、盐土中环境Na+浓度高,大量Na+进入细胞会改变细胞内原有的离子浓度,破坏细胞Na+平衡和渗透压平衡,D正确。
故选 A。
13.【红细胞膜应用与细胞膜结构特性判断】(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)研究人员利用低渗处理的方法从患者红细胞中提取细胞膜,然后用其包被药物,构建了具有与原始红细胞膜同样表面标志物的“红细胞胶囊”。下列说法正确的是( )
A.细胞膜的基本支架与细胞骨架的成分相同
B.细胞膜的表面张力高于仅由磷脂分子构成的脂质体
C.“红细胞胶囊”与特定细胞的融合体现了细胞膜的选择透过性
D.“红细胞胶囊”可以减轻患者免疫系统对药物投放的干扰
【答案】D
【分析】考查细胞膜结构特点与应用,自身红细胞膜制作的载体,可避免免疫排斥。
【详解】A、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,细胞骨架的主要成分是蛋白质纤维,二者成分不同,A错误;
B、细胞膜除磷脂外还含有蛋白质等成分,其表面张力低于仅由磷脂分子构成的脂质体,B错误;
C、“红细胞胶囊”与特定细胞的融合体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点,选择透过性是细胞膜控制物质进出的功能特点,C错误;
D、“红细胞胶囊”的膜来自患者自身红细胞,表面标志物与自身细胞一致,不会被免疫系统识别为异物引发排斥反应,因此可以减轻患者免疫系统对药物投放的干扰,D正确。
故选 D。
14.【线粒体融合、膜蛋白合成与荧光标记实验分析】(2026·湖南长沙·三模)线粒体可以融合和分裂,其基因FZO编码的GTPase是外膜融合必需的跨膜蛋白质。科研人员分别用绿色荧光染料和红色荧光染料标记酵母细胞甲中两个相邻的线粒体,以观察线粒体的融合。两种染料混合时荧光呈黄色。下列说法错误的是( )
A.合成GTPase时,在核糖体上完成氨基酸脱水缩合后无需加工就能发挥作用
B.线粒体外膜上GTPase的含量显著高于其内膜
C.细胞甲所处环境温度的变化,会影响黄色荧光形成所需的时间
D.敲除FZO基因后,两个被标记的线粒体不能融合出现黄色荧光
【答案】A
【分析】考查蛋白质加工与线粒体融合,核糖体合成的多肽需加工后才具备生物活性。
【详解】A、GTPase是蛋白质,在核糖体上脱水缩合形成的多肽,通常是没有活性的,需要经过一系列的“后加工”,才能成为成熟的蛋白质,承担生命活动,A错误;
B、GTPase是外膜融合必需的跨膜蛋白质,所以外膜含量高,B正确;
C、温度会影响膜的流动性,细胞甲所处环境温度影响黄色荧光形成所需时间,C正确;
D、若敲除细胞甲的FZO基因,则线粒体无法融合,不会形成黄色荧光线粒体,D正确。
故选 A。
15.【经典与非经典分泌途径、同位素示踪判断】(2026·辽宁·三模)蛋白分泌是细胞间信息传递的重要方式,大多数分泌蛋白是通过内质网—高尔基体途径(ER-Golgi)分泌的。研究表明,细胞中还存在着一类不依赖ER-Golgi分泌的蛋白质,它们以非经典分泌途径(USP)分泌到细胞外发挥功能。下列叙述错误的是( )
A.细胞间的信息传递离不开由蛋白质纤维构成的细胞骨架的作用
B.可用放射性同位素15N标记氨基酸来研究某分泌蛋白的分泌途径
C.在ER-Golgi分泌途径中,高尔基体具有重要的交通枢纽作用
D.USP作为ER-Golgi的有效补充,利于细胞内蛋白质稳态的维持
【答案】B
【分析】考查分泌蛋白研究方法与细胞器功能,15N无放射性,不能用于放射性同位素示踪。
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,参与细胞内物质运输、信息传递等生命活动,细胞间信息传递的相关胞内过程离不开细胞骨架的作用,A正确;
B、研究分泌蛋白的分泌途径需使用放射性同位素标记法,15N是稳定性同位素,不具有放射性,无法通过放射性追踪路径,研究分泌蛋白通常用3H标记的亮氨酸,B错误;
C、在ER-Golgi分泌途径中,高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,是囊泡运输的重要交通枢纽,C正确;
D、USP是不依赖ER-Golgi的非经典分泌途径,可作为经典分泌途径的补充,帮助更多蛋白质分泌到胞外,减少胞内异常蛋白积累,利于维持细胞内蛋白质稳态,D正确。
故选 B。
16.【各类结构膜成分(磷脂)识别判断】(2026·山东青岛·三模)某荧光染料可以特异性标记磷脂分子,科研人员用该染料处理小鼠组织切片。下列关于各结构能否被标记及其原因的分析,正确的是( )
A.溶酶体不能被标记,因其内部的酸性水解酶破坏了磷脂结构
B.核糖体不能被标记,因其主要由rRNA和蛋白质构成
C.脂肪细胞不能被标记,因脂肪与磷脂分子结构不同
D.染色体不能被标记,因其高度螺旋化导致空间结构改变
【答案】B
【分析】依据磷脂分布判断,核糖体无生物膜、不含磷脂,无法被磷脂染料标记。
【详解】A、溶酶体有单层生物膜,膜含磷脂,可以被染料标记;内部水解酶在膜内侧,不破坏自身膜磷脂,A错误;
B、核糖体无生物膜,组成为rRNA + 蛋白质,不含磷脂,无法被磷脂荧光染料标记,B正确;
C、脂肪细胞有细胞膜(磷脂)、内质网、线粒体等具膜细胞器,含大量磷脂,能被标记;细胞内脂肪是脂质,但细胞膜磷脂仍可被标记,C错误;
D、染色体成分为DNA和蛋白质,无磷脂,不能被标记的原因是不含磷脂,不是高度螺旋化,D错误。
故选 B。
17.【脂质(脂肪酸、脂肪)结构、合成与功能判断】(2026·江苏苏州·三模)从油橄榄果实中榨取的橄榄油因富含不饱和脂肪酸而广受消费者青睐。下列相关叙述错误的是( )
A.橄榄油中的不饱和脂肪酸熔点较低,不易凝固
B.油橄榄细胞中合成脂肪的主要场所是高尔基体
C.细胞中脂肪储存在单层磷脂分子包裹的结构中
D.长期大量摄入橄榄油仍可能增加肥胖发生风险
【答案】B
【分析】考查脂质的合成场所,脂肪主要在滑面内质网合成,高尔基体不参与脂肪合成。
【详解】A、不饱和脂肪酸熔点较低,常温下多呈液态,不易凝固,橄榄油为植物油,富含不饱和脂肪酸,符合该特点,A正确;
B、脂肪属于脂质,细胞中脂质合成的主要场所是滑面内质网,高尔基体主要负责对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,不参与脂肪的合成,B错误;
C、细胞中储存脂肪的结构为脂滴,脂肪具有疏水性,脂滴的膜由单层磷脂分子构成,磷脂的疏水端朝向内侧的脂肪,亲水端朝向细胞质,C正确;
D、橄榄油的主要成分是脂肪,脂肪是高能量的储能物质,长期大量摄入会导致多余能量转化为脂肪储存在体内,增加肥胖发生风险,D正确。
故选 B。
18.【载体蛋白与通道蛋白功能突变对比分析】(2026·山东济南·模拟预测)某野生型植株的液泡借助液泡膜上的NO3−转运蛋白甲积累NO3−,每吸收2个NO3−的同时向细胞质基质排出1个H+(如图1)。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为NO3−通道蛋白乙(如图2)。下列叙述正确的是( )
A.蛋白甲运输NO3−不需要与之结合,蛋白乙运输NO3−需要与之结合
B.液泡中储存的有机酸含量增加,可能会导致核糖体上合成的氨基酸减少
C.当外界NO3−不足时,与野生型植株相比,突变型植株合成氨基酸更具优势
D.蛋白乙能增大原生质层的渗透压,更有利于成熟的植物细胞从土壤中吸收水分
【答案】C
【分析】考查载体蛋白、通道蛋白介导的物质运输,突变型植株细胞质基质NO3−浓度更高,利于合成氨基酸。
【详解】A、根据液泡与细胞质基质的pH差异,H+顺浓度梯度运出液泡,借助H+电化学势能,蛋白甲主动运输NO3-,NO3-需要与载体蛋白结合,蛋白乙是运输NO3-的通道蛋白,运输NO3-不需要与之结合,A错误;
B、由题干信息可知,蛋白甲主动运输NO3-进入液泡,液泡内有机酸的含量增加,液泡内外H+浓度差更大,可以将更多的NO3-运进液泡,用于合成氨基酸的NO3-减少,氨基酸合成减少,但氨基酸不是在核糖体上合成的,B错误;
C、蛋白甲是主动运输NO3-的载体蛋白,可以逆浓度梯度运输NO3-,蛋白乙是运输NO3-的通道蛋白,只能顺浓度梯度运输NO3-,当外界NO3-不足时,与野生型植株相比,突变型植物细胞质基质中NO3-的浓度更高,合成氨基酸更有优势,C正确;
D、成熟的植物细胞吸收水分,主要靠液泡,蛋白甲更能增加液泡的渗透压,更有利于成熟的植物细胞吸收水分,D错误。
故选 C。
19.【荧光漂白恢复实验原理与应用辨析】(2024·山东青岛·一模)荧光漂白恢复(FPR)技术是使用荧光分子,如荧光素、绿色荧光蛋白等与相应分子偶联,检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率。FPR技术的原理是:利用高能激光束照射细胞的某一特定区域,使该区域内标记的荧光分子发生不可逆的淬灭,这一区域称光漂白区。一段时间后,光漂白区荧光强度的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.荧光恢复的速度可反映荧光标记分子的运动速率
B.FPR技术只能用于检测活体细胞膜蛋白的动态变化
C.图中曲线上升是由周围非漂白区的荧光分子迁移所致
D.在适当范围内提高温度可以缩短光漂白区荧光恢复的时间
【答案】B
【分析】分析题意可知,高能量的激光束照射使特定区域的荧光发生不可逆的淬灭,一段时间后检测发现该区域荧光强度逐渐恢复,由此判断细胞膜上的荧光发生了移动,说明细胞膜具有流动性。
【详解】A、荧光的恢复速度可以反映荧光标记分子的运动速率,A正确;
B、荧光漂白恢复技术(FPR)是使用亲脂性或亲水性的荧光分子,如荧光素,绿色荧光蛋白等与蛋白或脂质耦联,用于检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率,B错误;
C、 图中曲线的上升是由于膜上的脂质在运动,非漂白区的荧光分子迁移,才使原本淬灭的区域恢复荧光,C正确;
D、适当范围内升高温度,加快细胞膜上分子的移动速率,进而缩短荧光恢复时间,D正确。
故选B。
20.【胞外蛋白摄取、溶酶体功能实验分析】(2025·山东潍坊·二模)为研究细胞对胞外蛋白的利用机理,研究人员在不同条件下培养了不同的胰腺癌细胞,结果如图,蛋白质LYSET在溶酶体形成中起重要作用。下列推测错误的是( )
A.胰腺癌细胞可摄取利用胞外蛋白,但不能完全弥补氨基酸的匮乏
B.胰腺癌细胞依赖溶酶体分解摄取的蛋白质
C.氨基酸匮乏时,抑制LYSET功能后会使胰腺癌细胞合成蛋白质的能力升高
D.氨基酸充足时,LYSET对胰腺癌细胞摄取利用胞外氨基酸无明显影响
【答案】C
【分析】题意显示,蛋白质LYSET在溶酶体形成中起重要作用,LYSET缺失胰腺癌细胞溶酶体形成障碍,因而不能将胞外的蛋白质分解掉,导致细胞缺乏氨基酸而无法增殖。
【详解】A、图示结果显示,胰腺癌细胞在氨基酸充足的培养基中培养后细胞数量远大于在氨基酸匮乏的培养基+蛋白质中,因而推测,胰腺癌细胞可摄取利用胞外蛋白,但不能完全弥补氨基酸的匮乏,A正确;
B、LYSET缺失胰腺癌细胞在供应蛋白质和氨基酸缺乏的培养基上几乎不能增殖,说明胰腺癌细胞依赖溶酶体分解摄取的蛋白质,B正确;
C、结合A、B项分析可知,氨基酸匮乏时,抑制LYSET功能后溶酶体形成障碍,因而获取氨基酸能力下降,因而会使胰腺癌细胞合成蛋白质的能力下降,C错误;
D、根据图2结果可以看出,氨基酸充足时,LYSET对胰腺癌细胞摄取利用胞外氨基酸无明显影响,D正确。
故选C。
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
21.(10分,除特殊标记外,每空1分)【渗透装置原理与液面变化综合】(2025·四川泸州·一模)通过对渗透装置原理的学习,回答下列问题。
I、甲图是发生渗透作用的初始状态.乙图是甲发生长时间的渗透作用后,漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。
(1)甲装置作为一个典型的渗透装置,发生渗透作用必须具备两个条件是______、______。
(2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小:①______②(填“大于”或“小于”或“等于”)。乙图中这两处溶液浓度的大小:①______②(填“大于”或“小于”或“等于”)。
Ⅱ、某同学对实验装置进行了改装,并进行了一系列的实验,装置如下图丙所示。实验开始时,U型管两侧液面高度相等,图中半透膜允许单糖通过,但二糖不能通过(已知麦芽糖在麦芽糖酶的作用下可分解为单糖)。
实验材料:蒸馏水、0.5mol/L的蔗糖溶液、0.4mol/L麦芽糖溶液、麦芽糖酶溶液、底部放置半透膜的U型管、滴管等。(注:蔗糖和麦芽糖的分子量相同)
(3)若在A侧加入的是蒸馏水,B侧加入的是0.5mol/L的蔗糖溶液,一段时间后,A侧液面的变化情况是______(2分)。
(4)若在A侧加入0.5mol/L的蔗糖溶液,B侧加入的是0.4mol/L的麦芽糖溶液,一段时间后,B侧液面的变化情况是______(2分)。此时向B管中加入一定量的麦芽糖酶溶液,一段时间后,B侧液面的变化情况是______(2分)。
【答案】(1) 半透膜 膜两侧具有浓度差
(2) 小于 小于
(3) 下降(2分)
(4) 下降(2分) 先上升后下降(2分)
【分析】1、渗透作用发生的条件:①具有半透膜,②膜两侧溶液有浓度差。
2、题图分析:甲图中①表示烧杯中的液体,②表示漏斗中的液体,③表示半透膜;乙图中漏斗液面上升了,说明漏斗内溶液浓度比烧杯中溶液浓度高。
【详解】(1)渗透作用就是水分子通过半透膜的扩散,发生渗透作用必须具备两个条件:具有半透膜、膜两侧的溶液具有浓度差。
(2)乙图显示液面上升,是由于甲图半透膜两侧存在浓度差时,相同时间内浓度低的一侧往浓度高的一侧运动的水分子更多,使浓度高的一边液面不断升高,说明①小于②。乙图漏斗内外的水分子运动达到动态平衡后液面不再升高,此时液面高的一侧浓度大,即①小于②。
(3)若在A侧加入的是蒸馏水,B侧加入的是0.5mol/L的蔗糖溶液,该渗透作用装置中的水分从A侧的低浓度溶液进入B侧高浓度蔗糖溶液的更多,一段时间后,A侧液面下降。
(4)在A侧加入0.5mol/L的蔗糖溶液,B侧加入0.4mol/L的麦芽糖溶液,由于B侧浓度低,水分从B侧进入A侧的更多,一段时间后,B侧液面下降。麦芽糖酶能水解麦芽糖成单糖,若向B管中加入一定量的麦芽糖酶溶液,麦芽糖被水解成单糖,溶液浓度加倍,水分从A侧进入B侧的更多,则一段时间后B侧液面上升。又依题意,图中半透膜允许单糖通过,则最终AB两侧单糖浓度相等,A侧溶液总浓度大于B侧,水分从B侧进入A侧的更多,B侧液面又下降。因此,若B侧液面下降后又向B管中加入一定量的麦芽糖酶溶液,一段时间后,B侧液面的变化情况是先上升后下降。
22.(18分,除特殊标记外。每空1分)【溶酶体、物质跨膜运输与细胞膜功能综合】(2024·江苏·一模)下图为细胞内某些生理过程示意图,1~6表示结构,①~⑨表示生理过程。回答下列问题:
(1)图中5的主要成分是______________(2分)。图中各种细胞器并不是漂浮在细胞质中,支持和锚定它们的结构是_____。
(2)由图可知新形成的溶酶体来源于_____(填序号),其形成过程还与_____(至少写出两种细胞器,2分)等有关。
(3)图中L物质以_____方式进入细胞后,被溶酶体中水解酶降解。过程⑥→⑨说明溶酶体具有______________(2分)的功能。降解后的产物,若对细胞有用,则可以再利用,若无用则被排出细胞外。当养分不足时,细胞的⑥~⑨过程会_____(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(4)溶酶体内的水解酶溢出后,对细胞自身结构并没有大的破坏,原因可能是_____________________(2分)。
(5)甲状腺滤泡细胞能从血液中利用Na+电化学梯度的势能摄取碘,合成的甲状腺球蛋白于滤泡腔内碘化后贮存。当受到刺激时,滤泡细胞能在细胞中把碘化的甲状腺球蛋白水解。
①图中滤泡细胞摄取碘的方式是____,判断的依据是______________________________________ (2分)。
②一种转运蛋白只适合转运特定的物质,因此细胞膜上转运蛋白的 _________(2分),或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质能否跨膜运输及运输速率的快慢起着决定性作用,这也是细胞膜具有 _________的结构基础。
【答案】(1) 磷脂和蛋白质(2分) 细胞骨架
(2) 4 核糖体、内质网、线粒体(2分)
(3) 胞吞 分解衰老、损伤的细胞器(2分) 增强
(4)水解酶进入细胞质基质后,酶活性因pH等环境条件变化而大大降低(2分)
(5) 主动运输 由低浓度到高浓度且需要钠离子电化学梯度的势能驱动(2分) 种类和数量(2分) 选择透过性
【分析】溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器。溶酶体具单层膜,形状多种多样,是0.025~0.8微米的泡状结构,内含许多水解酶,溶酶体在细胞中的功能,是分解从外界进入到细胞内的物质,也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器,当细胞衰老时,其溶酶体破裂,释放出水解酶,消化整个细胞而使其死亡。
【详解】(1)图中5是细胞膜,主要成分是磷脂和蛋白质。支持和锚定细胞器的结构是细胞骨架。
(2)由图可知,新形成的溶酶体来源于4高尔基体,溶酶体内含有多种水解酶,水解酶的化学本质是蛋白质,水解酶在核糖体上合成,经内质网、高尔基体进行加工,而线粒体为以上所有的生理活动提供能量,因此溶酶体的形成过程还与核糖体、内质网、线粒体等相关。
(3)图中L物质以胞吞的方式进入细胞,被溶酶体水解。过程⑥→⑨是衰老的线粒体被内质网包裹,最终被溶酶体水解的过程,说明溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器的功能,根据题意,细胞器降解后的产物,若对细胞有用,则可以再利用,因此当养分不足时,细胞的⑥~⑨过程会加强,以充分利用衰老的细胞器。
(4)溶酶体内的水解酶溢出后,对细胞自身结构并没有大的破坏,原因可能是溶酶体中的酶活性只有在溶酶体内特定的条件下才有活性,水解酶进入细胞质基质后,酶活性因pH等环境条件变化而大大降低。
(5)①据图分析可知,碘泵特异性运输I-和Na+,能够利用Na+电化学梯度(能量)驱动I-逆浓度梯度运输,所以属于主动运输。
②一种转运蛋白只适合转运特定的物质,因此细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质能否跨膜运输及运输速率的快慢起着决定性作用这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
23.(10分,除特殊标注,每空1分)【细胞核结构、核孔功能与经典实验】甲图是细胞核结构模式图。乙图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。结合两图回答下列问题:
(1)核膜由___________层磷脂分子组成,同其他生物膜相同的功能特性是___________性。代谢旺盛的细胞,核膜上的___________数目多。核仁中存在纤维中心,该结构主要是高度凝集的DNA分子,该段DNA分子与___________(2分)的形成有关。
(2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,这些功能与结构___________(填数字)有关。
(3)亲核蛋白在___________合成,通过_________进入细胞核。由乙图可知,该亲核蛋白的___________(2分)部分决定了其向细胞核转运的特性。
【答案】(1) 4 选择透过 核孔 某种RNA分子和核糖体(2分)
(2) ①
(3) 核糖体 核孔 尾部(2分)
【分析】分析甲图,①是染色质,主要由DNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要携带者。②是核仁,③是核孔,核孔是某些蛋白质和RNA通过的通道。细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】(1)核膜是双层膜结构,每层生物膜由2层磷脂分子构成,因此核膜共含4层磷脂分子。和其他生物膜一样,核膜的功能特性是选择透过性,可以控制物质进出。代谢旺盛的细胞,核质之间物质交换和信息交流更频繁,因此核膜上的核孔数目更多。核仁中存在纤维中心,该结构主要是高度凝集的DNA分子,该段DNA分子与某种RNA分子和核糖体的形成有关。
(2)细胞核作为遗传信息库、细胞代谢和遗传的控制中心,这些功能主要与①染色质(染色体)有关。 因为染色质是DNA的主要载体,而DNA是细胞遗传信息的储存物质,控制着细胞的代谢和遗传。
(3)亲核蛋白属于蛋白质,蛋白质的合成场所是细胞质中的核糖体。亲核蛋白是大分子,通过核膜上的核孔进入细胞核,核孔对物质进出具有选择性。从乙图实验可知,注入放射性尾部的细胞,细胞核中出现放射性;注入放射性头部的细胞,细胞核中无放射性。这说明亲核蛋白的尾部部分决定了其向细胞核转运的特性。
24.(10分,除特殊标注外,每空1分)【动植物细胞结构模型辨析与细胞器综合】(2024·四川成都·一模)动植物细胞模型可以直观地反映动植物细胞的特点,不同组织的细胞形态不同,细胞各结构的大小、数量等也各不相同。下图是两位同学为精心制作的细胞模型附上的平面图,序号代表细胞结构(并未包含细胞内所有的结构)。图1为植物叶片的保卫细胞及气孔结构(保卫细胞为成熟植物细胞,通过成熟大液泡吸水与失水调节气孔开闭),图2为动物脂肪细胞结构。请根据所学知识回答问题。
(1)请结合所学知识,指出图1保卫细胞模型中细胞结构不合理的一处是_______________(填序号),图2脂肪细胞所缺少的细胞器有_______________、_______________,含有核酸的细胞器有_______________(填序号,2分),细胞质中支撑着细胞器的结构是_______________。
(2)某同学在对图2脂肪细胞的描述中写道“白色脂肪细胞90%的体积被脂肪滴占据,使细胞质在细胞边缘形成一个圆环,细胞核也被压缩,细胞器较少……”。请根据该同学的描述推测脂肪滴的储存场所为_______________(填序号),该场所的结构特点是_______________(“单层磷脂分子”或“单层膜”).
(3)研究表明硒对线粒体有稳定作用,当人体缺硒时,下列细胞受影响最严重的是_______________(填序号)。未受到影响的是_______________(填序号)。
①皮肤表皮细胞 ②心肌细胞 ③成熟的红细胞 ④脂肪细胞
【答案】(1) ⑤ 线粒体 核糖体 ①④⑥(2分) 细胞骨架
(2) ⑮ 单层磷脂分子
(3) ② ③
【分析】分析保卫细胞的示意图1,①表示叶绿体,②表示细胞质基质,③表示内质网,④表示核糖体,⑤表示液泡,⑥表示线粒体,⑦表示细胞壁。分析脂肪细胞的示意图,⑧表示细胞膜,⑨表示溶酶体,⑩表示中心体,⑪表示染色质,⑫表示核仁,⑬表示核膜,⑭表示高尔基体,⑮表示脂肪滴。
【详解】(1)⑤是液泡,植物保卫细胞为成熟植物细胞,其中的液泡应该是大液泡,故图中的⑤错误;图2脂肪细胞所缺少的细胞器有线粒体和核糖体;与动物细胞相比,植含有核酸的细胞器有核糖体、线粒体和叶绿体,故图1中含有核酸的细胞器有①④⑥;细胞质中支撑着细胞器的结构是细胞骨架。
(2)由图脂肪细胞90%的体积被脂肪滴占据,使细胞质在细胞边缘形成一个圆环,细胞核也被压缩,细胞器较少,因此脂肪滴储存于⑮中;脂肪滴为脂溶性,因此与磷脂的亲脂性尾部结合,细胞质基质为水溶性,与磷脂的亲水性头部结合,因此⑮由单层磷脂分子组成。
(3)线粒体是“动力车间”,大分部能量都来源于线粒体,①皮肤表皮细胞、②心肌细胞、③成熟的红细胞 、④脂肪细胞中,心肌细胞对能量的需求量最大,故结合题干“研究表明硒对线粒体有稳定作用”,当人体缺硒时,下列细胞受影响最严重的是②心肌细胞。而成熟的红细胞没有线粒体,不受影响。
25.(12分,除特殊标注外,每空1分)【细胞膜探究历程与流动镶嵌模型科学史】流动镶嵌模型的形成,是科学家们围绕细胞膜结构不断探究、质疑修正的动态过程,结合高中生物科学史知识,根据实验现象、模型缺陷及完善逻辑,回答下列问题:
(1)早期科学家推测细胞膜仅由脂质组成,但若将细胞膜用蛋白酶处理后,其结构被破坏,由此可推断___________也是细胞膜的主要成分;后续通过定量分析发现,细胞膜中___________的含量远高于该物质,二者共同构成细胞膜的基本成分。
(2)1925年戈特和格伦德尔的实验中,若提取的红细胞膜脂质铺展成单分子层后,面积等于红细胞表面积的2倍,据此确定细胞膜中磷脂分子排列为___________,且其亲水的___________(2分)朝向膜的两侧。
(3)罗伯特森的“单位膜模型”将细胞膜描述为静态的三层结构,这一模型无法解释某些物质能逆浓度梯度跨膜运输的现象;因为该过程需要细胞膜上___________的协助,而静态模型中蛋白质的固定分布无法满足其功能需求。后来,科学家用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果能较好地解释细胞膜结构上的___________性。
(4)1972年,桑格和尼克森基于前人实验,修正了静态模型的缺陷,提出流动镶嵌模型;该模型中,___________构成细胞膜的基本支架,其流动性是细胞膜流动的基础,而大多数蛋白质分子的运动进一步增强了细胞膜的流动性,二者共同解释了细胞的变形运动等现象。
(5)流动镶嵌模型并非完美,后续研究发现,细胞膜外表面的糖类分子与蛋白质结合形成___________,该物质不仅是模型的重要补充,还能通过识别信号分子,体现细胞膜___________(2分)的功能,完善了模型对细胞膜功能的阐释。
【答案】(1) 蛋白质 脂质
(2) 双层 磷脂分子头部(2分)
(3) 载体蛋白 流动
(4) 磷脂双分子层(2分)
(5) 糖蛋白 进行细胞间的信息交流(2分)
【分析】1、19世纪末,欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,于是他提出:膜是由脂质组成的。
2、20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,化学分析表明,膜的主要成分是脂质和蛋白质。
3、1925年,两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气--水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍.由此他们得出的结论是细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。
4、1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗--亮--暗的三层结构,并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质--脂质--蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子,他把生物膜描述为静态的统一结构。
5、1970年,科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验,以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性。
6、1972年,桑格和尼克森提出的为流动镶嵌模型大多数人所接受。
【详解】(1)蛋白酶的专一性是“只能催化蛋白质水解”,若用蛋白酶处理细胞膜,细胞膜结构被破坏,说明细胞膜中含有可被蛋白酶水解的物质。教材中明确表述,细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,且脂质的含量(约50%)远高于蛋白质(约40%),二者共同构成细胞膜的基本成分。
(2)戈特和格伦德尔的实验核心结论的推导的逻辑是“脂质单分子层面积=红细胞膜表面积×2”,说明细胞膜中的磷脂分子必然排列为双层(一层膜包含两层磷脂分子)。磷脂分子具有“头部亲水、尾部疏水”的结构特点,细胞膜两侧均为水溶液环境,为了维持结构稳定,磷脂分子亲水的头部必然朝向膜的两侧,疏水的尾部朝向膜的内部。
(3)逆浓度梯度跨膜运输的方式为主动运输,主动运输需要细胞膜上载体蛋白的协助,且需要消耗能量;罗伯特森的静态“单位膜模型”中,蛋白质是固定分布的,无法实现载体蛋白的转运功能,因此无法解释主动运输。人—鼠细胞融合实验的核心设计是“用荧光抗体标记人细胞和鼠细胞的细胞膜蛋白质”,实验结果是“两种荧光逐渐混合”,直接证明了细胞膜中的蛋白质分子可以运动,打破了“蛋白质固定不动”的静态认知。蛋白质分子可以运动,结合前文磷脂双分子层的流动性,共同体现了细胞膜流动的结构特点。
(4)流动镶嵌模型明确提出,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
(5)细胞膜外表面的糖类分子(多糖)不能单独存在,要么与蛋白质结合形成糖蛋白,要么与脂质结合形成糖脂,其中糖蛋白是流动镶嵌模型后续补充的重要结构,也是细胞识别的关键物质。糖蛋白的核心功能是“识别信号分子、实现细胞间的信息传递”,这一功能直接体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能。
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第二单元 细胞的结构、功能和物质运输
(综合训练)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
考试范围:细胞膜和细胞核、细胞器和生物膜系统、物质运输
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:共20小题,每小题2分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.【新情境·酵母菌分泌蛋白合成运输与细胞骨架】(2026·安徽合肥·一模)酵母菌出芽生殖时,可通过胞吐将蛋白质等相关物质运输到出芽部位,用于子细胞的形成,该过程涉及囊泡与细胞膜的识别、靶向定位和融合。下列分析错误的是( )
A.酵母菌细胞中核糖体或内质网损伤,均可导致出芽生殖过程异常
B.囊泡膜与细胞膜的识别和融合过程,需要细胞膜上转运蛋白协助
C.酵母菌的高尔基体中存在相应的酶,可对分泌蛋白进行修饰加工
D.囊泡将相关物质准确运输到出芽部位的过程需要细胞骨架的参与
2.【细胞器组成成分与核酸分布判断】(2026·重庆江津·三模)用核酸分子特异性染料处理洋葱鳞片叶内表皮细胞,细胞内没有被标记的细胞器是( )
A.中心体 B.核糖体 C.液泡 D.溶酶体
3.【通道蛋白、转运蛋白与物质跨膜方式辨析】(2026·河南许昌·三模)血脑屏障是大脑和体循环间的结构性屏障,其上高度表达的各种转运体能将各类营养物质(溶质分子)运输进入大脑内,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.甲中溶质分子进入大脑的运输方式是协助扩散
B.乙中溶质分子进入大脑时需要与通道蛋白结合
C.图中溶质分子的浓度差会影响其进入大脑的速率
D.血脑屏障利于阻隔有害物质,避免大脑功能受损
4.【不同浓度蔗糖溶液质壁分离实验结果分析】(2026·湖南·三模)为探究不同浓度蔗糖溶液对紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离的影响,某同学进行了如下实验:取相同大小的洋葱外表皮,分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,培养相同时间后,观察细胞状态并记录质壁分离程度,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
组别
蔗糖溶液浓度(mol/L)
细胞状态(质壁分离程度)
1
0.10
未分离
2
0.20
部分分离
3
0.30
完全分离
4
0.40
完全分离(细胞皱缩)
A.组别1中未发生质壁分离,说明蔗糖分子不能进入细胞内
B.组别2中发生部分分离,此时细胞液浓度等于蔗糖溶液浓度
C.组别3与组别4的差异,说明外界溶液浓度过高可能会损伤细胞结构
D.该实验说明洋葱外表皮细胞的细胞液浓度为0.20~0.30 mol/L
5.【原核细菌物质运输与胞吞过程判断】(2026·山西太原·二模)铜绿假单胞菌是一种致病细菌,通过T6SS系统分泌效应蛋白(TseF)参与对Fe3+的运输,以适应缺铁环境,过程示意图如下。外膜囊泡(OMV)是由细菌外膜出芽形成的囊状结构。下列叙述错误的是( )
A.图中该菌对Fe3+的摄取方式为胞吞
B.低温时,该菌对Fe3+运输的速率减慢
C.TseF的形成没有内质网、高尔基体的参与
D.OMV转运Fe3+时,TseF可与膜蛋白识别并结合
6.【主动运输速率影响因素(氧气 / 底物浓度)曲线分析】(2025·湖北·二模)如图甲、乙分别表示洋葱根尖在不同O2浓度及不同底物浓度情况下(其他条件适宜),从含硝酸钾的全营养液中吸收NO3的速率曲线图。下列相关描述不正确的是( )
A.a点时影响离子吸收速率的主要因素是能量
B.d点时离子吸收速率不再增大是因为底物浓度太高,细胞发生质壁分离
C.c点时影响离子吸收速率的主要因素是底物浓度
D.b点时离子吸收速率不再增大是因为载体蛋白的数量有限
7.【保卫细胞气孔开闭与离子跨膜综合分析】(2025·山东泰安·二模)气孔是水分和气体进出植物叶片的通道,保卫细胞体积变大时会导致气孔开启,体积变小会导致气孔关闭,图为不同溶液中保卫细胞的气孔开放程度变化,已知蓝光可促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+。据图分析错误的是( )
A.用清水处理保卫细胞会出现甲曲线
B.用蔗糖溶液处理后的保卫细胞会出现丁曲线
C.用KNO3溶液处理保卫细胞会出现乙曲线
D.用蓝光处理保卫细胞会出现丙曲线
8.【新情境·膜蛋白调控离子转运判断】(2025·湖南岳阳·模拟预测)磷酸盐外排蛋白XPR1是哺乳动物中目前已知唯一的磷酸盐外排蛋白,我国科学家阐明了该蛋白的磷酸盐转运和调控机制:当细胞内磷酸根浓度较低时,多磷酸肌醇浓度降低,XPR1蛋白的SPX结构域呈动态构象,限制磷酸根进入蛋白通道入口;当细胞内磷酸根浓度升高时,多磷酸肌醇浓度升高,SPX结构域结合多磷酸肌醇并转换为稳定构象,促进磷酸根的外排,模型如下图。下列说法错误的是( )
A.磷是细胞中的大量元素,叶肉细胞的所有细胞器都含有磷元素
B.推测磷酸盐外排速率仅受磷酸盐浓度影响
C.磷酸盐外排过程体现出蛋白质具有运输的功能
D.SPX结构域可以感受细胞内多磷酸肌醇的浓度变化,避免过多磷酸根离子外排导致营养流失
9.【协同转运、酶功能与物质跨膜综合】(2026·陕西榆林·三模)如图为某贴剂中的丁香酚经扩散最终进入胃壁细胞,刺激胃蛋白酶和胃酸分泌的过程,图中“+”表示促进。下列叙述错误的是( )
A.丁香酚顺浓度梯度进入胃壁细胞可促进胃蛋白酶的分泌
B.推测H+-K+-ATP酶既具有催化作用,又具有运输作用
C.K+通过协助扩散进入胃壁细胞有助于维持细胞内液渗透压
D.胃壁细胞以主动运输的方式将H+运至胃腔有助于促进消化
10.【核孔复合物与核膜结构功能】(2026·河南平顶山·三模)核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在细胞核膜高度弯曲的部分。下列叙述正确的是( )
A.附着NPC的核膜为双层膜结构,且外层核膜与内质网膜相连
B.哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱
C.非洲爪蟾NPC使得细胞核和细胞质间只能进行大分子物质的交流
D.NPC对于细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子物质的进出无选择作用
11.【细胞膜蛋白分类、结构与细胞分化综合判断】(2025·河北沧州·一模)细胞膜上的蛋白质根据分离的难易程度及其在膜上分布的位置,可分为三类:外在膜蛋白(附着蛋白)、整合(内在)膜蛋白、脂锚定膜蛋白(如图所示)。下列关于细胞膜上蛋白质的叙述,正确的是( )
A.外在膜蛋白主要由疏水性氨基酸构成
B.通道蛋白属于整合膜蛋白,载体蛋白属于脂锚定蛋白
C.细胞分化过程中膜蛋白的种类和数量会发生改变
D.氨基酸空间结构多样性是膜蛋白多样性的主要原因
12.【新情境·细胞膜糖脂、离子通道与植物耐盐机制】(2026·重庆九龙坡·二模)如图,我国科学家首次发现植物盐感受器GIPC(糖脂类)一“脂质门控离子通道”的感知机制:盐胁迫下该感受器触发通道开放致细胞质 Ca²⁺浓度升高,激活SOS 系统排出 Na⁺,以降低盐害。下列叙述错误的是( )
A.GIPC 属于生物大分子
B.图中Ca²⁺进入细胞的速度快于主动运输
C.GIPC 与磷脂分子一起能形成细胞膜的基本骨架
D.盐土中 Na⁺大量进入细胞会影响Na⁺和渗透压的平衡
13.【红细胞膜应用与细胞膜结构特性判断】(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)研究人员利用低渗处理的方法从患者红细胞中提取细胞膜,然后用其包被药物,构建了具有与原始红细胞膜同样表面标志物的“红细胞胶囊”。下列说法正确的是( )
A.细胞膜的基本支架与细胞骨架的成分相同
B.细胞膜的表面张力高于仅由磷脂分子构成的脂质体
C.“红细胞胶囊”与特定细胞的融合体现了细胞膜的选择透过性
D.“红细胞胶囊”可以减轻患者免疫系统对药物投放的干扰
14.【线粒体融合、膜蛋白合成与荧光标记实验分析】(2026·湖南长沙·三模)线粒体可以融合和分裂,其基因FZO编码的GTPase是外膜融合必需的跨膜蛋白质。科研人员分别用绿色荧光染料和红色荧光染料标记酵母细胞甲中两个相邻的线粒体,以观察线粒体的融合。两种染料混合时荧光呈黄色。下列说法错误的是( )
A.合成GTPase时,在核糖体上完成氨基酸脱水缩合后无需加工就能发挥作用
B.线粒体外膜上GTPase的含量显著高于其内膜
C.细胞甲所处环境温度的变化,会影响黄色荧光形成所需的时间
D.敲除FZO基因后,两个被标记的线粒体不能融合出现黄色荧光
15.【经典与非经典分泌途径、同位素示踪判断】(2026·辽宁·三模)蛋白分泌是细胞间信息传递的重要方式,大多数分泌蛋白是通过内质网—高尔基体途径(ER-Golgi)分泌的。研究表明,细胞中还存在着一类不依赖ER-Golgi分泌的蛋白质,它们以非经典分泌途径(USP)分泌到细胞外发挥功能。下列叙述错误的是( )
A.细胞间的信息传递离不开由蛋白质纤维构成的细胞骨架的作用
B.可用放射性同位素15N标记氨基酸来研究某分泌蛋白的分泌途径
C.在ER-Golgi分泌途径中,高尔基体具有重要的交通枢纽作用
D.USP作为ER-Golgi的有效补充,利于细胞内蛋白质稳态的维持
16.【各类结构膜成分(磷脂)识别判断】(2026·山东青岛·三模)某荧光染料可以特异性标记磷脂分子,科研人员用该染料处理小鼠组织切片。下列关于各结构能否被标记及其原因的分析,正确的是( )
A.溶酶体不能被标记,因其内部的酸性水解酶破坏了磷脂结构
B.核糖体不能被标记,因其主要由rRNA和蛋白质构成
C.脂肪细胞不能被标记,因脂肪与磷脂分子结构不同
D.染色体不能被标记,因其高度螺旋化导致空间结构改变
17.【脂质(脂肪酸、脂肪)结构、合成与功能判断】(2026·江苏苏州·三模)从油橄榄果实中榨取的橄榄油因富含不饱和脂肪酸而广受消费者青睐。下列相关叙述错误的是( )
A.橄榄油中的不饱和脂肪酸熔点较低,不易凝固
B.油橄榄细胞中合成脂肪的主要场所是高尔基体
C.细胞中脂肪储存在单层磷脂分子包裹的结构中
D.长期大量摄入橄榄油仍可能增加肥胖发生风险
18.【载体蛋白与通道蛋白功能突变对比分析】(2026·山东济南·模拟预测)某野生型植株的液泡借助液泡膜上的NO3−转运蛋白甲积累NO3−,每吸收2个NO3−的同时向细胞质基质排出1个H+(如图1)。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为NO3−通道蛋白乙(如图2)。下列叙述正确的是( )
A.蛋白甲运输NO3−不需要与之结合,蛋白乙运输NO3−需要与之结合
B.液泡中储存的有机酸含量增加,可能会导致核糖体上合成的氨基酸减少
C.当外界NO3−不足时,与野生型植株相比,突变型植株合成氨基酸更具优势
D.蛋白乙能增大原生质层的渗透压,更有利于成熟的植物细胞从土壤中吸收水分
19.【荧光漂白恢复实验原理与应用辨析】(2024·山东青岛·一模)荧光漂白恢复(FPR)技术是使用荧光分子,如荧光素、绿色荧光蛋白等与相应分子偶联,检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率。FPR技术的原理是:利用高能激光束照射细胞的某一特定区域,使该区域内标记的荧光分子发生不可逆的淬灭,这一区域称光漂白区。一段时间后,光漂白区荧光强度的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.荧光恢复的速度可反映荧光标记分子的运动速率
B.FPR技术只能用于检测活体细胞膜蛋白的动态变化
C.图中曲线上升是由周围非漂白区的荧光分子迁移所致
D.在适当范围内提高温度可以缩短光漂白区荧光恢复的时间
20.【胞外蛋白摄取、溶酶体功能实验分析】(2025·山东潍坊·二模)为研究细胞对胞外蛋白的利用机理,研究人员在不同条件下培养了不同的胰腺癌细胞,结果如图,蛋白质LYSET在溶酶体形成中起重要作用。下列推测错误的是( )
A.胰腺癌细胞可摄取利用胞外蛋白,但不能完全弥补氨基酸的匮乏
B.胰腺癌细胞依赖溶酶体分解摄取的蛋白质
C.氨基酸匮乏时,抑制LYSET功能后会使胰腺癌细胞合成蛋白质的能力升高
D.氨基酸充足时,LYSET对胰腺癌细胞摄取利用胞外氨基酸无明显影响
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
21.(10分,除特殊标记外,每空1分)【渗透装置原理与液面变化综合】(2025·四川泸州·一模)通过对渗透装置原理的学习,回答下列问题。
I、甲图是发生渗透作用的初始状态.乙图是甲发生长时间的渗透作用后,漏斗内外的水分子达到平衡时的状态。
(1)甲装置作为一个典型的渗透装置,发生渗透作用必须具备两个条件是______、______。
(2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小:①______②(填“大于”或“小于”或“等于”)。乙图中这两处溶液浓度的大小:①______②(填“大于”或“小于”或“等于”)。
Ⅱ、某同学对实验装置进行了改装,并进行了一系列的实验,装置如下图丙所示。实验开始时,U型管两侧液面高度相等,图中半透膜允许单糖通过,但二糖不能通过(已知麦芽糖在麦芽糖酶的作用下可分解为单糖)。
实验材料:蒸馏水、0.5mol/L的蔗糖溶液、0.4mol/L麦芽糖溶液、麦芽糖酶溶液、底部放置半透膜的U型管、滴管等。(注:蔗糖和麦芽糖的分子量相同)
(3)若在A侧加入的是蒸馏水,B侧加入的是0.5mol/L的蔗糖溶液,一段时间后,A侧液面的变化情况是______(2分)。
(4)若在A侧加入0.5mol/L的蔗糖溶液,B侧加入的是0.4mol/L的麦芽糖溶液,一段时间后,B侧液面的变化情况是______(2分)。此时向B管中加入一定量的麦芽糖酶溶液,一段时间后,B侧液面的变化情况是______(2分)。
22.(18分,除特殊标记外。每空1分)【溶酶体、物质跨膜运输与细胞膜功能综合】(2024·江苏·一模)下图为细胞内某些生理过程示意图,1~6表示结构,①~⑨表示生理过程。回答下列问题:
(1)图中5的主要成分是___________(2分)。图中各种细胞器并不是漂浮在细胞质中,支持和锚定它们的结构是____________。
(2)由图可知新形成的溶酶体来源于_____(填序号),其形成过程还与___________________(至少写出两种细胞器,2分)等有关。
(3)图中L物质以___________方式进入细胞后,被溶酶体中水解酶降解。过程⑥→⑨说明溶酶体具有_______________(2分)的功能。降解后的产物,若对细胞有用,则可以再利用,若无用则被排出细胞外。当养分不足时,细胞的⑥~⑨过程会__________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(4)溶酶体内的水解酶溢出后,对细胞自身结构并没有大的破坏,原因可能是_____________________(2分)。
(5)甲状腺滤泡细胞能从血液中利用Na+电化学梯度的势能摄取碘,合成的甲状腺球蛋白于滤泡腔内碘化后贮存。当受到刺激时,滤泡细胞能在细胞中把碘化的甲状腺球蛋白水解。
①图中滤泡细胞摄取碘的方式是____,判断的依据是______________________________________ (2分)。
②一种转运蛋白只适合转运特定的物质,因此细胞膜上转运蛋白的 _________(2分),或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质能否跨膜运输及运输速率的快慢起着决定性作用,这也是细胞膜具有 _________的结构基础。
23.(10分,除特殊标注外,每空1分)【细胞核结构、核孔功能与经典实验】甲图是细胞核结构模式图。乙图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。结合两图回答下列问题:
(1)核膜由___________层磷脂分子组成,同其他生物膜相同的功能特性是___________性。代谢旺盛的细胞,核膜上的___________数目多。核仁中存在纤维中心,该结构主要是高度凝集的DNA分子,该段DNA分子与___________(2分)的形成有关。
(2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,这些功能与结构___________(填数字)有关。
(3)亲核蛋白在___________合成,通过_________进入细胞核。由乙图可知,该亲核蛋白的___________(2分)部分决定了其向细胞核转运的特性。
24.(10分,除特殊标注外,每空1分)【动植物细胞结构模型辨析与细胞器综合】(2024·四川成都·一模)动植物细胞模型可以直观地反映动植物细胞的特点,不同组织的细胞形态不同,细胞各结构的大小、数量等也各不相同。下图是两位同学为精心制作的细胞模型附上的平面图,序号代表细胞结构(并未包含细胞内所有的结构)。图1为植物叶片的保卫细胞及气孔结构(保卫细胞为成熟植物细胞,通过成熟大液泡吸水与失水调节气孔开闭),图2为动物脂肪细胞结构。请根据所学知识回答问题。
(1)请结合所学知识,指出图1保卫细胞模型中细胞结构不合理的一处是_______________(填序号),图2脂肪细胞所缺少的细胞器有_______________、_______________,含有核酸的细胞器有_______________(填序号,2分),细胞质中支撑着细胞器的结构是_______________。
(2)某同学在对图2脂肪细胞的描述中写道“白色脂肪细胞90%的体积被脂肪滴占据,使细胞质在细胞边缘形成一个圆环,细胞核也被压缩,细胞器较少……”。请根据该同学的描述推测脂肪滴的储存场所为_______________(填序号),该场所的结构特点是_______________(“单层磷脂分子”或“单层膜”).
(3)研究表明硒对线粒体有稳定作用,当人体缺硒时,下列细胞受影响最严重的是_______________(填序号)。未受到影响的是_______________(填序号)。
①皮肤表皮细胞 ②心肌细胞 ③成熟的红细胞 ④脂肪细胞
25.(12分,除特殊标注外,每空1分)【细胞膜探究历程与流动镶嵌模型科学史】流动镶嵌模型的形成,是科学家们围绕细胞膜结构不断探究、质疑修正的动态过程,结合高中生物科学史知识,根据实验现象、模型缺陷及完善逻辑,回答下列问题:
(1)早期科学家推测细胞膜仅由脂质组成,但若将细胞膜用蛋白酶处理后,其结构被破坏,由此可推断___________也是细胞膜的主要成分;后续通过定量分析发现,细胞膜中___________的含量远高于该物质,二者共同构成细胞膜的基本成分。
(2)1925年戈特和格伦德尔的实验中,若提取的红细胞膜脂质铺展成单分子层后,面积等于红细胞表面积的2倍,据此确定细胞膜中磷脂分子排列为___________,且其亲水的___________(2分)朝向膜的两侧。
(3)罗伯特森的“单位膜模型”将细胞膜描述为静态的三层结构,这一模型无法解释某些物质能逆浓度梯度跨膜运输的现象;因为该过程需要细胞膜上___________的协助,而静态模型中蛋白质的固定分布无法满足其功能需求。后来,科学家用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果能较好地解释细胞膜结构上的___________性。
(4)1972年,桑格和尼克森基于前人实验,修正了静态模型的缺陷,提出流动镶嵌模型;该模型中,___________(2分)构成细胞膜的基本支架,其流动性是细胞膜流动的基础,而大多数蛋白质分子的运动进一步增强了细胞膜的流动性,二者共同解释了细胞的变形运动等现象。
(5)流动镶嵌模型并非完美,后续研究发现,细胞膜外表面的糖类分子与蛋白质结合形成___________,该物质不仅是模型的重要补充,还能通过识别信号分子,体现细胞膜___________(2分)的功能,完善了模型对细胞膜功能的阐释。
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